JPWO2013111508A1 - 入力装置、表示装置、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】検出電極が外部との接触によって傷ついてしまう可能性を低減しつつ、検出電極が腐食してしまう可能性を低減することができる入力装置、表示装置、および電子機器を提供する。【解決手段】入力装置Ｘ1は、基体２と、基体２の第２主面２ｂ上に設けられた第１検出電極パターン３と、平面視して第１検出電極パターン３を覆うように基体２の第２主面２ｂ上に設けられた無機層１１と、無機層１１上に設けられた保護部材１２と、を備え、保護部材１２は、無機層１１と接しかつ接着性を有する有機層１２ａ、および有機層１２ａ上に設けられた保護層１２ｂを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、入力装置、表示装置、および電子機器に関する。

従来から、入力装置としては、例えば、指と検出電極との間における静電容量の変化を捉えて入力位置を検出する静電容量方式のタッチパネルが知られている。このような入力装置は、基体上に検出電極が設けられている。また、基体上には、検出電極が外部との接触によって傷ついてしまう可能性を低減するために、有機材料からなる接着層と保護層とを備えた保護部材が貼り合わされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−９６２３４号公報

ところで、上記の入力装置では、保護部材の接着層あるいは保護層を介して水分が侵入しやすく、検出電極が腐食してしまう可能性があった。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、検出電極が外部との接触によって傷ついてしまう可能性を低減しつつ、検出電極が腐食してしまう可能性を低減することができる入力装置、表示装置、および電子機器に関する。

本発明の入力装置における一態様は、基体と、前記基体の主面上に設けられた検出電極パターンと、平面視して前記検出電極パターンを覆うように前記基体の主面上に設けられた無機層と、前記無機層上に設けられた保護部材と、を備え、前記保護部材は、前記無機層と接しかつ接着性を有する有機層、および前記有機層上に設けられた保護層を有する。

本発明の表示装置における一態様は、本発明に係る入力装置と、前記入力装置に対向して配置された表示パネルと、前記表示パネルを収容する筐体と、を備える。

本発明の電子機器における一態様は、本発明に係る表示装置を備える。

本発明の入力装置、表示装置、および電子機器は、検出電極が腐食してしまう可能性を低減しつつ、検出電極を保護することができる、という効果を奏する。

本実施形態に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。 本実施形態に係る入力装置の概略構成を示す平面図であって、基体を透視した図である。 図２中に示したＩ−Ｉ線断面図である。 図２中に示したＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図２中に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 本実施形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。 本実施形態に係る携帯端末の概略構成を示す斜視図である。 変形例１に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。 変形例１に係る入力装置の概略構成を示す平面図であって、基体を透視した図である。 図９中に示したＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図９中に示したＶ−Ｖ線断面図である。 図９中に示したＶＩ−ＶＩ線断面図である。 変形例２に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。 変形例２に係る入力装置の概略構成を示す平面図であって、基体を透視した図である。 図１３中に示したＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 変形例３に係る入力装置の概略構成を示す平面図である。 変形例３に係る入力装置の概略構成を示す平面図であって、基体を透視した図である。 図１６中に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 変形例４に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。 図１９中に示した１点鎖線で囲んだ領域Ｈ１を拡大した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の一実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材を簡略化して示したものである。したがって、本発明に係る入力装置、表示装置、および電子機器は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。

図１および図２に示すように、本実施形態に係る入力装置Ｘ１は、投影型の静電容量方式のタッチパネルであって、入力領域Ｅ１および非入力領域Ｅ２を有している。入力領域Ｅ１は、使用者が入力操作を行うことができる領域である。非入力領域Ｅ２は、使用者が入力操作を行うことができない領域である。本実施形態に係る非入力領域Ｅ２は、入力領域Ｅ１を取り囲むように当該入力領域Ｅ１の外側に位置しているが、これに限らない。非入力領域Ｅ２は、例えば、入力領域Ｅ１内に位置していてもよい。なお、入力装置Ｘ１は、投影型の静電容量方式のタッチパネルに限らず、例えば、表面型の静電容量方式のタッチパネルであってもよい。

また、本実施形態では、入力装置Ｘ１は、カバーガラス一体型の静電容量方式のタッチパネルであるが、これに限らない。入力装置Ｘ１は、例えば、積層型あるいはオンセル型の静電容量方式のタッチパネルであってもよい。

図１〜５に示すように、入力装置Ｘ１は基体２を備えている。

基体２は、後述する第１検出電極パターン３、第２検出電極パターン４、絶縁体５、遮光層６、第１絶縁層７、検出用配線８、接続配線９、第２絶縁層１０、無機層１１、保護部材１２、保護シート１３、および接着層１４を支持する役割を有する。なお、図２では、説明の便宜上、絶縁体５、保護シート１３、および接着層１４の図示は省略する。

基体２は、第１主面２ａ、第２主面２ｂ、および端面２ｃを有する。第１主面２ａは、第２主面２ｂよりも使用者側に位置している。第２主面２ｂは、第１主面２ａの反対側に位置している。端面２ｃは、第１主面２ａと第２主面２ｂとの間に位置している。本実施形態では、基体２は、平面視して略矩形状である。このため、端面２ｃは、平面視における基体２の４辺に対応して４つ設けられている。なお、基体２は、平面視して略多角形状あるいは略円形状であってもよい。基体２は、絶縁性を有するとともに、第１主面２ａおよび第２主面２ｂに交差する方向に入射する光に対して透光性を有する構成とされている。なお、本明細書において「透光性」とは、可視光の一部または全部を透過する性質を意味する。

本実施形態では、基体２の構成材料は、ガラスである。特に、強度向上のため、イオン交換によって化学強化されたガラスであることが好ましい。ここで、基体２が化学強化されたガラスである場合、当該化学強化した層も基体２に含まれるものとする。なお、基体２の構成材料としては、ガラスに代えて、プラスチックを採用してもよい。

第１検出電極パターン３は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａに接近した使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生し、平面視して基体２の長辺方向（図２にてＹ方向）における入力位置を検出する役割を有する。第１検出電極パターン３は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に、Ｙ方向に並んで複数設けられている。また、第１検出電極パターン３は、第１検出電極３ａおよび第１電極間配線３ｂを有する。

第１検出電極３ａは、使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生する役割を有する。第１検出電極３ａは、平面視して基体２の短辺方向（図２にてＸ方向）に並んで複数設けられている。第１電極間配線３ｂは、第１検出電極３ａ同士を電気的に接続する役割を有する。第１電極間配線３ｂは、互いに隣り合う第１検出電極３ａの間に設けられている。

第２検出電極パターン４は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａに接近した使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生し、Ｘ方向における入力位置を検出する役割を有する。第２検出電極パターン４は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に、Ｘ方向に並んで複数設けられている。また、第２検出電極パターン４は、第２検出電極４ａおよび第２電極間配線４ｂを有する。

第２検出電極４ａは、使用者の指Ｆ１との間において静電容量を発生する役割を有する。第２検出電極４ａは、Ｙ方向に並んで複数設けられている。第２電極間配線４ｂは、第２検出電極４ａ同士を電気的に接続する役割を有する。第２電極間配線４ｂは、互いに隣り合う第２検出電極４ａの間において、第１電極間配線３ｂと電気的に絶縁するように、絶縁体５を跨いで当該絶縁体５上に設けられている。

ここで、絶縁体５は、第１検出電極パターン３と第２検出電極パターン４とが交差する交差部Ｃ１において、第１電極間配線３ｂを覆うように基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。絶縁体５は、図３および図４に示すように、保護部材１２に近づくにつれて幅の大きさが小さくなっている。また、絶縁体５は、端面５ａを有している。なお、端面５ａは、曲面をなしていていることが好ましい。端面５ａが曲面をなしていると、絶縁体５上に位置する第２電極間配線４ｂが剥がれてしまう可能性を低減することができる。絶縁体５の構成材料としては、有機材料からなる樹脂が挙げられる。有機材料からなる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、あるいはシリコーン樹脂が挙げられる。

なお、本実施形態に係る第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａは、平面視して略菱形状とされているが、これに限らず、多角形状あるいは円形状であってもよい。第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａが平面視して略菱形状であれば、第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａの隙間を狭くすることができる。この結果、基体２の第２主面２ｂ上に設けられた第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａの面積を相対的に大きくすることができる。このため、第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａと指Ｆ１との間において発生する静電容量を大きくすることができ、入力装置Ｘ１の検出感度が向上する。

上述の第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の構成材料としては、透光性を有する導電性部材が挙げられる。透光性を有する導電性部材としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＴＯ（Al-Doped Zinc Oxide）、酸化錫、酸化亜鉛、あるいは導電性高分子が挙げられる。

第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の形成方法としては、例えば、上述の材料をスパッタリング法、蒸着法、あるいはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって基体２の第２主面２ｂ上に成膜する。そして、この膜の表面に感光性樹脂を塗布し、露光、現像、エッチング工程を経て、膜がパターニングされることで、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が形成される。

遮光層６は、基体２の第１主面２ａおよび第２主面２ｂと交差する方向に入射する光を遮光する役割を有する。なお、本明細書において「遮光」とは、反射あるいは吸収によって可視光の一部または全部を遮蔽することを意味する。遮光層６は、基体２の第２主面２ｂ上に位置しており、非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第２主面２ｂ上の全領域に設けられている。このため、遮光層６は、非入力領域Ｅ２に対応する基体２上の全領域を遮光することができる。なお、遮光層６は、非入力領域Ｅ２に対応する一部の領域に設けられていてもよい。また、遮光層６は、非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第１主面２ａ上に設けられていてもよい。

遮光層６の構成材料としては、樹脂材料に着色材料を含んだものが挙げられる。樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはシリコーン系樹脂が挙げられる。着色材料としては、例えば、カーボン、チタン、あるいはクロムが挙げられる。なお、遮光層６は、黒色に限らず、黒色以外の色を着色していてもよい。遮光層６を形成する方法としては、例えば、スクリーン印刷法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、あるいは蒸着法が挙げられる。

第１絶縁層７は、遮光層６を水分の吸湿による腐食から保護する役割を有する。第１絶縁層７は、非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。具体的には、第１絶縁層７は、遮光層６上に位置しており、当該遮光層６を被覆している。第１絶縁層７の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂あるいはエポキシ系樹脂が挙げられる。第１絶縁層７を形成する方法としては、例えば、転写印刷法、スピンコート法、あるいはスリットコート法が挙げられる。

検出用配線８は、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４と指Ｆ１との間において発生した静電容量の変化を検出する役割を有する。検出用配線８は、非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。具体的には、検出用配線８は、第１絶縁層７上に位置している。このため、第１遮光層６に含まれる着色材料が導電性を有していたとしても、遮光層６と検出用配線８とが電気的に導通してしまう可能性を低減することができる。なお、第１絶縁層７はなくともよく、遮光層６上に検出用配線８が直接設けられていてもよい。また、検出用配線８の一端は、基体２の第２主面２ｂ上の外部導通領域Ｇ１に位置している。検出用配線８の他端は、接続配線９と接続されている。

検出用配線８は、硬質で高い形状安定性を得るべく、金属薄膜で形成される。金属薄膜の構成材料としては、例えば、アルミニウム膜、アルミニウム合金膜、クロム膜とアルミニウム膜との積層膜、クロム膜とアルミニウム合金膜との積層膜、銀膜、銀合金膜、あるいは金合金膜が挙げられる。金属薄膜を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、あるいは蒸着法が挙げられる。

接続配線９は、第１検出電極パターン３と検出用配線８とを電気的に接続するとともに、第２検出電極パターン４と検出用配線８とを電気的に接続する役割を有する。接続配線９は、基体２の第２主面２ｂ上に位置している。具体的には、接続配線９は、図５に示すように、入力領域Ｅ１から非入力領域Ｅ２に亘って設けられている。接続配線９は、第１検出電極パターン３の一端に位置する第１検出電極３ａと、検出用配線８とを接続している。また、接続配線９は、第２検出電極パターン４の一端に位置する第２検出電極４ａと、検出用配線８とを接続している。接続配線９の構成材料および形成方法としては、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４と同様のものが挙げられる。

第２絶縁層１０は、検出用配線８を水分の吸湿による腐食から保護する役割を有する。第２絶縁層１０は、非入力領域Ｅ２に対応する基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。具体的には、第２絶縁層１０は、検出用配線８上に位置しており、当該検出用配線８を被覆している。また、第２絶縁層１０は、外部導通領域Ｇ１には設けられていない。第２絶縁層１０の構成材料および形成方法としては、第１絶縁層７と同様のものが挙げられる。

無機層１１は、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を水分の吸湿による腐食から保護する役割を有する。無機層１１は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。無機層１１は、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を被覆している。なお、無機層１１は、平面視して第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の全てを覆っているが、これに限らず、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の一部を覆っていてもよい。無機層１１が第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の一部を覆っている場合、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の残部は、例えば、後述する保護部材１２に覆われていることが好ましい。

無機層１１の構成材料としては、透光性を有する無機材料が挙げられる。透光性を有する無機材料としては、例えば、二酸化ケイ素あるいは窒化ケイ素が挙げられる。無機層１１を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、スクリーン印刷法、あるいはインクジェット印刷法が挙げられる。

このように、入力装置Ｘ１では、無機層１１は、平面視して第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を覆うように基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。ここで、無機層１１の構成材料である無機材料は、有機材料に比して、水分を通しにくい性質を有する。このため、入力装置Ｘ１では、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が水分を吸湿することによって腐食してしまう可能性を低減することができる。

ところで、無機層１１は、相対的に厚みを小さく形成することが好ましい。具体的には、無機層１１は、例えば、０．０２〜０．２μｍの厚みで形成されることが好ましい。無機層１１の厚みが０．０２μｍよりも小さければ、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を水分の吸湿による腐食から有効に保護することができなくなる。また、無機層１１の厚みが０．０２μｍよりも大きければ、無機層１１と基体２との熱膨張率差によって、基体２に反りが生じてしまう可能性がある。このため、無機層１１は、０．０２〜０．２μｍの厚みで形成されることが好ましい。

しかしながら、無機層１１の厚みが相対的に小さいと、入力装置Ｘ１を表示装置Ｙ１に組み込む際に、第１筺体１００と無機層１１とが接触することによって当該無機層１１下に位置する第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が傷付いてしまう可能性がある。また、無機層１１の厚みが相対的に小さいと、平面視して絶縁体５が位置する領域における基体２の第２主面２ｂから無機層１１の表面までの離間距離と、平面視して絶縁体５が位置しない領域における基体２の第２主面２ｂから無機層１１の表面までの離間距離との差が相対的に大きくなる。このため、平面視して絶縁体５が位置する領域と、平面視して絶縁体５が位置しない領域とで、光の透過率あるいは反射率等が異なることになる。そのため、交差部Ｃ１が使用者に視認されてしまう可能性がある。そこで、入力装置Ｘ１では、保護部材１２を備えている。

保護部材１２は、有機層１２ａ、および保護層１２ｂを有している。有機層１２ａの構成材料としては、例えば、アクリル系粘着材、シリコーン系粘着材、ゴム系粘着材、あるいはウレタン系粘着材が挙げられる。また、保護層１２ｂの構成材料としては、ガラスあるいはプラスチックが挙げられる。

有機層１２ａは、接着性を有しており、無機層１１と接している。保護層１２ｂは、有機層１２ａ上に設けられている。ここで、保護部材１２は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。具体的には、保護部材１２は、平面視して、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を覆うように位置している。このため、入力装置Ｘ１を表示装置Ｙ１に組み込む際に、第１筺体１００と無機層１１とが接触することによって、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が傷ついてしまう可能性を低減することができる。また、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４上に無機層１１および保護部材１２が位置しているため、平面視して絶縁体５が位置する領域における基体２の第２主面２ｂから保護部材１２の表面までの離間距離と、平面視して絶縁体５が位置しない領域における基体２の第２主面２ｂから保護部材１２の表面までの離間距離との差が、相対的に大きくなる可能性を低減することができる。そのため、交差部Ｃ１が使用者に視認されてしまう可能性を低減することができる。

このように、入力装置Ｘ１では、無機層１１は、平面視して第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を覆うように基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。また、保護部材１２は、有機層１２ａおよび保護層１２ｂを有している。有機層１２ａは、接着性を有しており、無機層１１と接している。保護層１２ｂは、有機層１２ａ上に設けられている。このため、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が外部との接触によって傷ついてしまう可能性を低減しつつ、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が腐食してしまう可能性を低減することができる。

なお、入力装置Ｘ１によれば、保護部材１２の一部が残留する可能性を低減しつつ、保護部材１２の貼り直しを容易に行うことができるという効果も奏する。

具体的には、従来の入力装置では、基体の第２主面上には、第１検出電極パターンおよび第２検出電極パターンが設けられている。このため、第１検出電極パターンおよび第２検出電極パターンが設けられている部位と、第１検出電極パターンおよび第２検出電極パターンが設けられていない部位とで、凹凸が生じることになる。そのため、これらの部位上に設けられた無機層も凹凸が生じることになる。このため、無機層上に保護部材を貼り合わせようとした場合に、無機層と保護部材との間に気泡が入る可能性があった。無機層と保護部材との間に気泡が入ると、第１検出電極パターンおよび第２検出電極パターンにおける寄生容量の大きさにばらつきが生じてしまう。このため、入力装置の検出感度にばらつきが生じてしまう可能性があった。

また、例えば、入力装置を表示装置に組み込もうとした際に、表示装置の製造工程において、入力領域に対応する保護部材に傷が付いてしまう可能性があった。入力領域に対応する保護部材に傷が付くと、傷が使用者に視認されてしまう可能性があった。

このように、無機層と保護部材との間に気泡が入ってしまった場合、あるいは入力領域に対応する保護部材に傷が付いてしまった場合、無機層上に設けられた保護部材を新たな保護部材に貼り直す必要がある。しかしながら、保護部材を無機層上から取り剥がした際に、保護部材と無機層との接着強度が相対的に大きければ、保護部材の一部が無機層上に残留してしまう可能性があった。保護部材の一部が無機層上に残留してしまうと、無機層上に残留した保護部材の一部に大気中の塵が付着し、入力装置の視認性が低下してしまう可能性があった。

そこで、本実施形態では、保護部材１２は、接着性を有する有機層１２ａ、および保護層１２ｂを有している。また、有機層１２ａは、無機層１１と接しており、有機層１２ａ上に保護層１２ｂが設けられている。ここで、無機材料と有機材料との接着強度は、相対的に小さい。このため、保護部材１２を無機層１１上から容易にとり剥がすことができ、無機層１１上に有機層１２ａの一部が残留する可能性を低減することができる。すなわち、保護部材１２の貼り直しを容易に行うことができる。

なお、本実施形態では、保護部材１２は、入力領域Ｅ１に対応する無機層１１上にのみ設けられている。このため、有機層１２ａは、無機層１１以外の部材と接しておらず、保護部材１２をとり剥がすことがさらに容易になる。なお、保護部材１２は、非入力領域Ｅ２に対応する第２絶縁層１０上に設けられていてもよい。

また、本実施形態では、上述のとおり、交差部Ｃ１に絶縁体５が設けられている。ここで、絶縁体５は有機材料からなるため、有機層１２ａとの接着強度が相対的に大きい。このため、絶縁体５と有機層１２ａとが接している場合、保護部材１２をとり剥がした際に、絶縁体５上に有機層１２ａの一部が残留する可能性がある。そこで、本実施形態では、無機層１１は、絶縁体５上に位置している。具体的には、無機層１１は、絶縁体５を被覆している。ここで、図３および図４に示すように、絶縁体５の端面５ａ上には、第２電極間配線４ｂが位置している部位と、第２電極間配線４ｂが位置してない部位が存在する。絶縁体５の端面５ａ上における第２電極間配線４ｂが位置してない部位の表面は、第２電極間配線４ｂから露出している。絶縁体５の端面５ａ上における第２電極間配線４ｂが位置してない部位の表面を、露出面５ａａと称する。ここで、無機層１１は、当該露出面５ａａと接している。このため、絶縁体５と有機層１２ａとが接することがなく、保護部材１２をとり剥がした際に、絶縁体５上に有機層１２ａの一部が残留する可能性を低減することができる。

また、本実施形態では、有機層１２ａの厚みは、無機層１１の厚みよりも大きい。このため、無機層１１の厚みが相対的に小さい場合であっても、第１検出電極パターン３、第２検出電極パターン４、および絶縁体５を有効に保護することができる。

保護シート１３は、使用者の指Ｆ１の接触によって基体２の第１主面２ａを傷付けないように保護する役割を有する。保護シート１３は、接着層１４を介して、基体２の第１主面２ａの全面に亘って設けられている。なお、保護シート１３は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａ上にのみ設けられていてもよい。保護シート１３の構成材料としては、保護層１２ｂと同様のものが挙げられる。また、接着層１４の構成材料としては、有機層１２ａと同様のものが挙げられる。

次に、入力装置Ｘ１の検出原理について説明する。

図示しない位置検出ドライバは、外部導通領域Ｇ１に位置する検出用配線８と電気的に接続されている。また、図示しない電源装置は、外部導通領域Ｇ１に位置する検出用配線８と電気的に接続されている。電源装置は、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４に電圧を供給している。ここで、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第１主面２ａに、保護シート１３を介して導電体である指Ｆ１が近接、接触、または押圧すると、指Ｆ１と第１検出電極３ａおよび第２検出電極４ａとの間において静電容量が発生する。位置検出ドライバは、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４において発生する静電容量を常に検出しており、所定値以上の静電容量を検出した第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の組合せによって、使用者が入力操作を行った入力位置を検出する。このようにして、入力装置Ｘ１は、入力位置を検出することができる。

以上のように、入力装置Ｘ１では、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が外部との接触によって傷ついてしまう可能性を低減しつつ、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が腐食してしまう可能性を低減することができる。

次に、入力装置Ｘ１を備えた表示装置Ｙ１について、図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、本実施形態に係る表示装置Ｙ１は、入力装置Ｘ１、第１筐体１００、表示パネル２００、バックライト３００、および回路基板４００を備えている。

入力装置Ｘ１は、第１筐体１００に支持されている。具体的には、入力装置Ｘ１は、支持部材Ｐ１を介して第１筐体１００の支持部１０１上に設けられている。なお、支持部材Ｐ１はなくともよく、入力装置Ｘ１は、第１筐体１００の支持部１０１上に直接設けられていてもよい。第１筐体１００の構成材料としては、例えば、ポリカーボネート等の樹脂、あるいは、ステンレス、アルミニウム等の金属が挙げられる。

表示パネル２００は、画像を表示する役割を有する。表示パネル２００は、上側基板２０１、下側基板２０２、液晶層２０３、および封止部材２０４を有する。

上側基板２０１は、入力装置Ｘ１の基体２の第２主面２ｂに対向して配置されている。なお、入力装置Ｘ１は、固定部材を介して上側基板２０１上に設けられていてもよい。固定部材としては、例えば、両面テープ、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、あるいはねじ等の止め具が挙げられる。特に、視認性を向上させる目的で、光学接着部材を用いることが好ましい。下側基板２０２は、上側基板２０１に対向して配置されている。上側基板２０１および下側基板２０２の構成材料としては、例えば、ガラスあるいはプラスチック等の透明樹脂材料が挙げられる。

液晶層２０３は、画像を表示するための表示部材層であり、上側基板２０１と下側基板２０２との間に介在している。具体的には、液晶層２０３は、上側基板２０１、下側基板２０２、および封止部材２０４によって、上側基板２０１と下側基板２０２との間の領域に封止されている。なお、本実施形態に係る表示パネル２００では、表示部材層として液晶層２０３を備えているが、これに限らない。液晶層２０３に変えて、プラズマ発生層あるいは有機ＥＬ層等を備えていてもよい。

バックライト３００は、表示パネル２００の下面全体にわたって、光を入射する役割を有する。バックライト３００は、表示パネル２００の後方に配置されている。バックライト３００は、光源３０１および導光板３０２を備えている。光源３０１は、導光板３０２に向けて光を出射する役割を担う部材であり、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成されている。なお、光源３０１はＬＥＤから構成されていなくともよく、例えば、冷陰極蛍光ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプあるいはＥＬ（Electro-Luminescence）から構成されてもよい。導光板３０２は、表示パネル２００の下面全体にわたって、光源３０１からの光を略均一に導くための役割を担う部材である。なお、表示パネル２００の代わりに自発光素子を用いた表示パネルを用いる場合は、バックライト３００はなくともよい。

回路基板４００は、表示パネル２００およびバックライト３００を制御する制御回路、抵抗器、あるいはコンデンサ等の電子部品を支持する役割を有する。回路基板４００は、バックライト３００の後方に配置されている。回路基板４００上に位置する制御回路は、図示しないフレキシブルプリント配線基板等によって、表示パネル２００およびバックライト３００と電気的に接続されている。なお、回路基板４００は、入力装置Ｘ１の位置検出ドライバを備えていてもよい。また、回路基板４００は、複数設けられていてもよい。回路基板４００の構成材料としては、例えば、樹脂材料が挙げられる。

このように、表示装置Ｙ１は、表示パネル２００を、入力装置Ｘ１を介して透視しながら、入力装置Ｘ１の入力領域Ｅ１を入力操作することによって、各種の情報を入力することができる。なお、各種の情報を入力する際に、情報を入力した使用者に対して、押圧感、なぞり感、肌触り感等の様々な触感を呈示する機能を入力装置Ｘ１に付与してもよい。この場合、入力装置Ｘ１における基体２に、１または複数の振動体（例えば、圧電素子等）を備え、所定の入力操作あるいは所定の押圧荷重を検知した場合に、当該振動体を所定の周波数で振動させることで実現することができる。

以上のように、表示装置Ｙ１は、入力装置Ｘ１を備えているため、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が外部との接触によって傷ついてしまう可能性を低減しつつ、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が腐食してしまう可能性を低減することができる。

次に、表示装置Ｙ１を備えた携帯端末Ｚ１について、図７を参照しながら説明する。

図７に示すように、本実施形態に係る携帯端末Ｚ１は、スマートフォン端末である。なお、携帯端末Ｚ１は、スマートフォン端末に限らず、例えば、携帯電話、タブレット端末、あるいはＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の電子機器であってもよい。携帯端末Ｚ１は、表示装置Ｙ１、音声入力部５０１、音声出力部５０２、キー入力部５０３、および第２筐体５０４を備えている。

音声入力部５０１は、使用者の音声等を入力する役割を有し、マイク等により構成されている。音声出力部５０２は、相手方からの音声等を出力する役割を有し、電磁スピーカあるいは圧電スピーカ等により構成されている。キー入力部５０３は、機械的なキーにより構成されている。なお、キー入力部５０３は、表示画面に表示された操作キーであってもよい。第２筐体５０４は、表示装置Ｙ１、音声入力部５０１、音声出力部５０２、およびキー入力部５０３を収容する役割を有する。なお、第２筐体５０４はなくともよく、表示装置Ｙ１の第１筐体１００に音声入力部５０１、音声出力部５０２、およびキー入力部５０３が収容されていてもよい。第２筐体５０４の構成材料としては、表示装置Ｙ１の第１筐体１００と同様のものが挙げられる。

他にも、携帯端末Ｚ１は、必要な機能に応じて、デジタルカメラ機能部、ワンセグ放送用チューナ、赤外線通信機能部等の近距離無線通信部、無線ＬＡＮモジュール、Bluetooth（登録商標）モジュール、および各種インタフェース等を備える場合もあるが、これらの詳細についての図示および説明は省略する。

以上のように、携帯端末Ｚ１は、表示装置Ｙ１を備えているため、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が外部との接触によって傷ついてしまう可能性を低減しつつ、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４が腐食してしまう可能性を低減することができる。

ここで、表示装置Ｙ１は、上記の携帯端末Ｚ１の代わりに、産業用途で使用されるプログラマブル表示器、電子手帳、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム用の端末装置、テレビ、あるいはデジタルカメラ等の種々の電子機器に備えられていてもよい。

なお、上述した実施形態は、本発明の実施形態の一具体例を示したものであり、種々の変形が可能である。以下、いくつかの主な変形例を示す。

［変形例１］
図８は、変形例１に係る入力装置Ｘ２の概略構成を示す平面図である。図９は、変形例１に係る入力装置Ｘ２の概略構成を示す平面図であって、基体２を透視した図である。図１０は、図９中に示したＩＶ−ＩＶ線断面図である。図１１は、図９中に示したＶ−Ｖ線断面図である。図１２は、図９中に示したＶＩ−ＶＩ線断面図である。なお、図８〜図１２において、図１〜図４と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明は省略する。また、図８では、説明の便宜上、絶縁体５、保護シート１３、および接着層１４の図示は省略する。

図８〜図１２に示すように、入力装置Ｘ２では、入力装置Ｘ１が備える無機層１１の代わりに、無機層１５を備えている。無機層１５は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に設けられている。無機層１５は、平面視して、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を覆っている。また、基体２の第２主面２ｂと絶縁体５の端面５ａとがなす角部Ａ１に位置する無機層１５の厚みＳ１は、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４上に位置する無機層１５の厚みＳ２よりも大きい。ここで、角部Ａ１に位置する無機層１５の厚みとは、角部Ａ１から無機層１５の表面までの最短距離を指す。また、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４上に位置する無機層１５の厚みとは、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４の表面から無機層１５までの最短距離を指す。このように、無機層１５は、厚みＳ１が厚みＳ２よりも大きいため、無機層１５に生じる凹凸を緩やかにすることができる。このため、入力装置Ｘ２では、入力装置Ｘ１と比べて、無機層１５および有機層１２ａの間に気泡が入る可能性を低減することができる。

なお、第１検出電極３ａ上に位置する無機層１５の厚みの大きさは、絶縁体５および第２電極間配線４ｂの厚みの大きさの和よりも大きくてもよい。この場合、無機層１５の表面を略平坦に形成することができ、無機層１５および有機層１２ａの間に気泡が入る可能性をさらに低減することができる。

［変形例２］
図１３は、変形例２に係る入力装置Ｘ３の概略構成を示す平面図である。図１４は、変形例２に係る入力装置Ｘ３の概略構成を示す平面図であって、基体２を透視した図である。図１５は、図１４中に示したＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。なお、図１３〜図１５において、図１、図２および図５と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明は省略する。また、図１３では、説明の便宜上、絶縁体５、保護シート１３、および接着層１４の図示は省略する。

図１３〜図１５に示すように、入力装置Ｘ３では、入力装置Ｘ１が備える無機層１１の代わりに、無機層１６を備えている。無機層１６は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に位置している。無機層１６は、平面視して第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を覆っている。また、無機層１６は、非入力領域Ｅ２に対応する第２絶縁層１０上に延在している。ここで、基体２の第２主面２ｂ上に第２絶縁層１０を形成する際に、基体２および第２絶縁層１０の内部応力の差によって、基体２が湾曲してしまう可能性がある。そこで、変形例２では、第２絶縁層１０が基体２と無機層１６との間に挟み込まれている。このため、例えば、基体２が無機材料からなるガラスであった場合、基体２および無機層１６の内部応力の差が小さいために、基体２および第２絶縁層１０の内部応力の差による基体２の湾曲が緩和される。そのため、入力装置Ｘ３では、入力装置Ｘ１と比べて、基体２が湾曲してしまう可能性を低減することができる。

なお、変形例２では、図１４に示すように、無機層１６は基体２の第２主面２ｂ上の外部導通領域Ｇ１には位置していない。このため、外部導通領域Ｇ１において、検出用配線８を露出させることができ、検出用配線８を図示しないフレキシブルプリント配線基板等に電気的に接続することができる。

［変形例３］
図１６は、変形例３に係る入力装置Ｘ４の概略構成を示す平面図である。図１７は、変形例３に係る入力装置Ｘ４の概略構成を示す平面図であって、基体２を透視した図である。図１８は、図１７中に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。なお、図１６〜図１８において、図１、図２および図５と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明は省略する。また、図１６では、説明の便宜上、絶縁体５、保護シート１３、および接着層１４の図示は省略する。

図１６〜図１８に示すように、入力装置Ｘ４では、入力装置Ｘ１が備える無機層１１の代わりに、無機層１７を備えている。無機層１７は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に位置している。無機層１７は、平面視して、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を覆っている。また、無機層１７は、非入力領域Ｅ２に対応する第２絶縁層１０上に延在している。また、無機層１７は、第２絶縁層１０を被覆している。ここで、無機材料は水分を通さない特性がある。このため、入力装置Ｘ４では、入力装置Ｘ１と比べて、検出用配線８が、第２絶縁層１０を介して水分を吸湿し、腐食してしまう可能性を低減することができる。なお、変形例３では、無機層１７は第１絶縁層７を被覆している。このため、遮光層６が第１絶縁層７を介して水分を吸湿し、腐食してしまう可能性を低減することができる。

また、変形例３では、無機層１７は基体２の端面２ｃから所定距離Ｌ１以上離れて設けられている。ここで、所定距離Ｌ１は、断面視して、基体２の端面２ｃと無機層１７の端部１７ａとの間の距離を意味する。このため、例えば、入力装置Ｘ４の製造工程において、基体２の端面２ｃを所定の工具によって研磨加工する際に、当該工具と無機層１７との間で接触が起こる可能性を低減することができる。このため、無機層１７が基体２の第２主面２ｂ上から剥離してしまう可能性を低減することができる。

なお、所定距離Ｌ１は、０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。Ｌ１が０．１ｍｍより小さいと、無機層１７と任意の部材との間で接触が起こる可能性を十分に低減することができない。また、Ｌ１が０．５ｍｍより大きいと、遮光層６と基体２の端面２ｃとの間の距離が、使用者が視認できる程度に大きくなってしまうため、入力装置Ｘ４のデザイン性が低下する。このため、所定距離Ｌ１は、０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。

［変形例４］
図１９は、変形例４に係る表示装置Ｙ２を示す断面図である。図２０は、図１９中に示した１点鎖線で囲んだ領域Ｈ１を拡大した図である。なお、図１９および図２０において、図５および図６と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明は省略する。

図１９および図２０に示すように、表示装置Ｙ２では、表示装置Ｙ１が備える入力装置Ｘ１、第１筺体１００、および表示パネル２００の代わりに、入力装置Ｘ５、第１筺体６００、および表示パネル７００を備えている。

第１筺体６００は、表示パネル７００、バックライト３００、および回路基板４００を収容する役割を有する。第１筺体６００は、支持部６０１を有している。

表示パネル７００は、画像を表示する役割を有する。表示パネル７００は、上側基板７０１、下側基板７０２、液晶層７０３、および封止部材７０４を有する。上側基板７０１は、入力装置Ｘ５に対向して配置されている。下側基板７０２は、上側基板７０１の下方において、７側基板２０１に対向して配置されている。液晶層７０３は、上側基板７０１、下側基板７０２、および封止部材７０４によって取り囲まれる領域に位置している。表示パネル７００の下側基板７０２は、第１筺体６００の支持部６０１上に支持されている。

入力装置Ｘ５は、表示パネル７００上に位置している。入力装置Ｘ５は、入力装置Ｘ１が備える無機層１１および保護部材１２の代わりに、無機層１８および保護部材１９を備えている。

無機層１８は、入力領域Ｅ１に対応する基体２の第２主面２ｂ上に位置している。無機層１８は、平面視して、第１検出電極パターン３および第２検出電極パターン４を覆っている。また、無機層１８は、非入力領域Ｅ２に対応する第２絶縁層１０を被覆している。

保護部材１９は、有機層１９ａおよび保護層１９ｂを有している。有機層１９ａは、接着性を有している。有機層１９ａは、入力領域Ｅ１および非入力領域Ｅ２に対応する無機層１８上に位置している。有機層１９ａの構成材料としては、例えば、紫外線硬化樹脂等の光学接着部材が挙げられる。保護層１９ｂは、有機層１９ａ上に設けられている。ここで、表示装置Ｙ２では、保護層１９ｂと上側基板７０１とが、同一の部材によって構成される。このため、表示装置Ｙ２では、厚みを相対的に小さくすることができる。

［変形例５］
なお、本明細書は、上記の実施形態および変形例１〜４について個別具体的に説明したが、これに限らず、上記の実施形態および変形例１〜４に個別に記載された事項を適宜組み合わせた例についても記載されているものである。すなわち、本発明に係る入力装置は、入力装置Ｘ１〜Ｘ５に限定されるものではなく、上記の実施形態および変形例１〜４に個別に記載された事項を適宜組み合わせた入力装置も含む。

また、本実施形態では、入力装置Ｘ１を備えた表示装置Ｙ１について説明したが、これに限らず、入力装置Ｘ１に代えて、入力装置Ｘ２〜Ｘ５を採用してもよい。

また、本実施形態では、入力装置Ｘ１を備えた携帯端末Ｚ１について説明したが、これに限らず、入力装置Ｘ１に代えて、入力装置Ｘ２〜Ｘ５を採用してもよい。

Ｘ１〜Ｘ５ 入力装置
Ｙ１，Ｙ２ 表示装置
Ｚ１ 携帯端末
Ａ１ 角部
Ｃ１ 交差部
２ 基体
２ｂ 基体の第２主面
２ｃ 基体２の端面
３ 第１検出電極パターン
３ａ 第１検出電極
３ｂ 第１電極間配線
４ 第２検出電極パターン
４ａ 第２検出電極
４ｂ 第２電極間配線
５ 絶縁体
５ａａ 露出面
８ 検出用配線
１０ 第２絶縁層
１１，１５，１６，１７，１８ 無機層
１２，１９ 保護部材
１２ａ，１９ａ 有機層
１２ｂ，１９ｂ（７０１） 保護層
１００，６００ 第１筐体
２００，７００ 表示パネル
７０１（１９ｂ） 上側基板

Claims (9)

1. 基体と、
   前記基体の主面上に設けられた検出電極パターンと、
   平面視して前記検出電極パターンを覆うように前記基体の主面上に設けられた無機層と、
   前記無機層上に設けられた保護部材と、を備え、
   前記保護部材は、前記無機層と接しかつ接着性を有する有機層、および前記有機層上に設けられた保護層を有する、入力装置。
2. 前記検出電極パターンは、第１検出電極パターンおよび第２検出電極パターンを有しており、
   前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとが交差する交差部に設けられており、前記第１検出電極パターンと前記第２検出電極パターンとを電気的に絶縁する絶縁体をさらに備え、
   前記絶縁体は、有機材料からなり、
   前記無機層は、前記絶縁体上に位置している、請求項１に記載の入力装置。
3. 前記第２検出電極パターンの一部は、前記絶縁体上に位置しており、
   前記絶縁体は、前記第２検出電極パターンの一部から露出した露出面を有しており、
   前記無機層は、前記露出面と接している、請求項２に記載の入力装置。
4. 前記基体の主面と前記絶縁体とがなす角部に位置する前記無機層の厚みは、前記検出電極パターン上に位置する前記無機層の厚みよりも大きい、請求項２または３に記載の入力装置。
5. 前記基体の主面上に設けられており、かつ前記検出電極パターンと電気的に接続された検出用配線と、
   前記基体の主面上に設けられており、かつ前記検出用配線上に位置する絶縁層と、をさらに備え、
   前記無機層は、前記絶縁層上に延在しており、
   前記絶縁層は、前記基体と前記無機層との間に挟み込まれている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の入力装置。
6. 前記無機層は、前記基体の端面から所定距離以上離れて設けられている、請求項５に記載の入力装置。
7. 前記有機層の厚みは、前記無機層の厚みよりも大きい、請求項１〜６のいずれか一項に記載の入力装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の入力装置と、
   前記入力装置に対向して配置された表示パネルと、
   前記表示パネルを収容する筐体と、を備えた表示装置。
9. 請求項８に記載の表示装置を備えた、電子機器。